Создание системы бесперебойного питания (ИБП/UPS) с большим временим автономной работы. Экономическая целесообразность и технические проблемы.

Для нормального функционирования многих компаний, продающих свои услуги в сфере связи и телекоммуникаций  очень важен вопрос нормального и бесперебойного функционирования оборудования. В условиях жесткой конкуренции, любые сбои в работе оборудования могут привести не только к прямым потерям (выплата неустойки пользователям), но и падению имиджа компании.

Причиной таких неполадок могут стать работы как проводимые энергоснабжающей организацией города, так и аварийные ситуации на подстанции, линии электропередач и т.п. Длительные отключения электропитания могут привести к тому, что не будет работать ни связь, ни телекоммуникации, ни охранные системы самого объекта.

Выход из этой ситуации один - построение системы бесперебойного питания. Практически все серьезные компании обеспечивают работу собственного оборудования в аварийных ситуациях с помощью источников бесперебойного питания (UPS или системы постоянного тока), и нередко, с помощью дизельной (бензиновой) электростанции. Важным вопросом при построении данной системы становится вопрос обеспечения длительного времени автономной работы объекта в условиях полного прекращения электроснабжение.

Вариантов построения таких систем множество, и предложить типовое решение довольно сложно. Необходимо учитывать множество факторов. Место расположение компании, имеющееся энергетическое оборудование, мощность потребляемая оборудованием которое необходимо защитить, необходимое время автономной работы и т.д. Наиболее надежный способ построить систему бесперебойного питания полностью отвечающую вашим требованием - пригласить компанию специализирующуюся на проектировании таких систем, знакомую с новейшим оборудованием, и работающую в области построения и поставки и наладки данных систем.

При детальной проработке вашей задачи, фирма разрабатывающая систему электропитания обязательно проанализирует несколько вариантов, с различным оборудованием и предложит вам один наиболее подходящий.

Одним из важнейших факторов, который должен рассматриваться при построении системы гарантированного бесперебойного электропитания это экономическая целесообразность построения данной системы.

В данной статье мы не пытаемся однозначно дать ответ на вопрос как построить систему электропитания, но попытаемся дать ответы на те вопросы, которые встают перед разработчиками таких систем. Один из наиболее важных вопросов. Когда выгоднее строить систему бесперебойного электропитания, требующую длительного времени автономной работы, только на ИБП с аккумуляторными батареями на все время автономной работы, а когда выгоднее использовать ИБП с минимальными батареями и ДЭС. Для простоты рассмотрим только стоимость основного оборудования, необходимого для построения системы бесперебойного электропитания.

Вариант 1

Построение системы бесперебойного электропитания на ИБП и дополнительных аккумуляторах. Простота построения и установки, единая система мониторинга являются несомненными преимуществами данной системы, однако, с определенной мощности и при больших временах автономной работы немаловажным становится экономический фактор построения СБЭ. Стоимость аккумуляторных батарей становится соизмеримой или выше стоимости ИБП (см. график 1, табл. 1). При этом необходимо учесть что аккумуляторные батареи являются "расходным" материалом, и через некоторое время (5-7 лет) потребуют замены. Еще один немаловажный фактор, при различных условиях эксплуатации (температура, кол-во циклов разряд-заряд, время эксплуатации) емкость аккумуляторов к концу службы может существенно уменьшаться (на 20%-30%), поэтому необходимо изначально приобретать аккумуляторные батареи на большее время автономной работы.

Таблица 1

В данной таблице представлены расчеты стоимости основного оборудования необходимого при построении системы бесперебойного электропитания только на UPS Powerware серий PW 9120 (Powerware 9120) и PW 9150 (Powerware 9150) с использованием аккумуляторных батарей на полное время автономной работы.

Вариант 2

Построение системы бесперебойного электропитания на ИБП и ДЭС.

При построении такой системы устанавливаются аккумуляторные батареи на минимальное время, необходимое только для запуска ДЭС.. Во время эксплуатации необходимо нести расходы на обслуживание ДЭС (масло, солярка, фильтры), однако, несомненным преимуществом такой СБЭ является практически неограниченное время автономной работы (ограничено только сроком замены масла и емкостью топливного бака.

Ниже представлена таблица с расчетами стоимости основного оборудования необходимого при построении системы бесперебойного электропитания на ИБП (фирмы Powerware) с использованием минимальных аккумуляторных батарей и ДЭС (фирмы WFM).

Таблица 2

В таблицах приведены приблизительны расходы на оборудование необходимое для построения СБЭ, на различные мощности (0.5, 1, 5, 10 кВА).

Стоимость оборудования может изменяться в зависимости от фирмы изготовителя, как основного оборудования так и типа аккумуляторных батарей Стоимость ДЭС может меняться в зависимости от степени автоматизации и дополнительных опций. Однако, общая тенденция затрат на построение системы бесперебойного электроснабжения будет сохраняться. Примером может послужить вариант построения СБЭ на 10 кВА, где при установке ДЭС со 2-й степенью автоматизации, построения СБЭ с дизелем остается самым дешевым.

Можно сделать следующие выводы:

• При построении системы бесперебойного электропитания (СБЭ) на большое время автономной работы применение ДЭС с ИБП дает существенное преимущество по времени работы в условиях аварии на электросетях и, следовательно, большую надежность безотказного функционирования систем потребителя.
• При правильном выборе варианта построения СБЭ возможно не только построить СБЭ отвечающую всем требованиям потребителя, но получить экономический эффект.

Руководитель направления UPS и проектирования систем электропитания
Соколов С.В.